2025年考研計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合(408)模擬試卷及答案解析考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共40分。下列每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請將所選項(xiàng)前的字母填在答題卡上。）1.在深度為5的滿二叉樹中，葉子節(jié)點(diǎn)的數(shù)量是（）。A.32B.31C.16D.152.若線性表采用順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，刪除表尾元素的操作（）。A.需要移動(dòng)元素B.不需要移動(dòng)元素C.可能需要移動(dòng)元素D.可能不需要移動(dòng)元素3.下列關(guān)于棧的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.棧是先進(jìn)后出（FILO）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B.棧具有記憶性C.棧的插入和刪除操作都在棧頂進(jìn)行D.棧是一種線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.在下列排序算法中，worst-case時(shí)間復(fù)雜度不是O(n^2)的是（）。A.冒泡排序B.選擇排序C.插入排序D.快速排序5.已知一棵二叉樹的先根遍歷序列為ABDCEFG，中根遍歷序列為BDACEGF，則其后根遍歷序列為（）。A.EDCBFAGB.DECBFAGC.EDCBAGFD.DEBCAGF6.在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)比順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.存儲(chǔ)密度大B.插入、刪除操作方便C.便于隨機(jī)存取D.空間利用率高7.哈希表解決沖突的鏈地址法是指（）。A.將所有哈希值相同的元素存儲(chǔ)在同一個(gè)線性鏈表中B.將所有哈希值不同的元素存儲(chǔ)在同一個(gè)線性鏈表中C.將所有哈希值相同的元素存儲(chǔ)在不同的線性鏈表中D.將所有哈希值不同的元素存儲(chǔ)在不同的線性鏈表中8.若一棵樹具有n個(gè)結(jié)點(diǎn)，則該樹的所有結(jié)點(diǎn)的度數(shù)之和為（）。A.n-1B.nC.n+1D.2n-19.在最壞情況下，快速排序的比較次數(shù)（）。A.與n^2成正比B.與nlogn成正比C.與n成正比D.無法確定10.下列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，適合用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列的是（）。A.雙向鏈表B.有序鏈表C.堆（Heap）D.二叉搜索樹11.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CPU可以直接訪問的存儲(chǔ)器是（）。A.磁盤存儲(chǔ)器B.U盤存儲(chǔ)器C.只讀存儲(chǔ)器（ROM）D.輸入輸出設(shè)備12.在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)體系中，Cache的作用是（）。A.提高硬盤的讀寫速度B.容量最大，用于長期存儲(chǔ)C.介于CPU和主存之間，提高CPU訪問數(shù)據(jù)的命中率D.用于暫存輸入輸出數(shù)據(jù)13.指令系統(tǒng)中，采用立即尋址方式時(shí)，操作數(shù)直接包含在指令中。（）A.正確B.錯(cuò)誤14.組合邏輯電路的輸出僅取決于（）。A.當(dāng)前時(shí)刻的輸入B.輸入信號(hào)的變化歷史C.輸出信號(hào)的變化歷史D.A和B15.在雙端口RAM中，同一時(shí)刻（）。A.只能進(jìn)行讀操作B.只能進(jìn)行寫操作C.可以同時(shí)進(jìn)行讀操作和寫操作，但需指定不同的端口D.不可以進(jìn)行讀寫操作16.某計(jì)算機(jī)的主存地址空間為1MB，若采用8位寬的數(shù)據(jù)總線，則訪問一次主存最多可以讀?。ǎ┳止?jié)的數(shù)據(jù)。A.1B.8C.256D.102417.I/O接口電路通常包含（）。A.緩沖器B.譯碼器C.控制邏輯D.以上都是18.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，中斷是指（）。A.程序員主動(dòng)請求的訪存操作B.程序執(zhí)行過程中發(fā)生的外部事件，需要CPU暫停當(dāng)前工作進(jìn)行處理C.CPU執(zhí)行指令過程中遇到的錯(cuò)誤D.程序的循環(huán)執(zhí)行19.在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程的基本狀態(tài)包括（）。A.運(yùn)行、就緒、阻塞B.創(chuàng)建、執(zhí)行、終止C.運(yùn)行、等待、撤銷D.新建、就緒、運(yùn)行20.若進(jìn)程P1和P2之間存在互斥關(guān)系，則它們不能同時(shí)進(jìn)入（）。A.運(yùn)行狀態(tài)B.就緒狀態(tài)C.阻塞狀態(tài)D.以上狀態(tài)均可以二、綜合應(yīng)用題（共60分。請將答案寫在答題紙上，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、公式、計(jì)算過程或圖示。）21.（10分）已知一個(gè)線性表L=(a1,a2,a3,...,an)采用順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，元素類型為整型。請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)算法，刪除線性表L中所有值為x的元素，要求算法只進(jìn)行一次遍歷，并分析算法的時(shí)間復(fù)雜度。22.（10分）設(shè)有一棵二叉搜索樹，其中根結(jié)點(diǎn)的值為50。請畫出該二叉樹可能的兩種形態(tài)，使得其中序遍歷序列為(30,40,50,60,70)。并分別說明這兩種形態(tài)下，查找值為45的元素所需比較的結(jié)點(diǎn)數(shù)量。23.（10分）有一個(gè)棧S和一個(gè)隊(duì)列Q。已知棧S中的元素序列為(a1,a2,a3,...,an)，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)算法，僅利用棧S和隊(duì)列Q的基本操作（入棧、出棧、入隊(duì)、出隊(duì)），將棧S中的元素序列逆置。請描述算法步驟，并說明算法的時(shí)間復(fù)雜度。24.（10分）假設(shè)某計(jì)算機(jī)的Cache采用直接映射方式，Cache容量為16KB，分為128組，每組包含16塊。主存容量為1MB，分為1024段，每段包含256塊。CPU訪問主存地址為十六進(jìn)制F2A8H。請計(jì)算：(1)該地址對應(yīng)的物理塊號(hào)是多少？(2)該地址對應(yīng)的Cache組號(hào)是多少？(3)若該組Cache塊狀態(tài)如下（有效位為E，塊號(hào)從0開始）：塊0(E=1),塊1(E=0),塊2(E=1)...，則CPU訪問該地址時(shí)是否發(fā)生命中？若未命中，按照LRU替換策略，哪個(gè)塊會(huì)被替換出去？25.（10分）簡述操作系統(tǒng)中進(jìn)程與線程的區(qū)別與聯(lián)系。在什么場景下使用多線程比使用多進(jìn)程具有優(yōu)勢？請結(jié)合具體例子說明。26.（10分）解釋什么是操作系統(tǒng)中的死鎖。至少列舉三種導(dǎo)致死鎖產(chǎn)生的必要條件，并簡要說明如何避免死鎖的發(fā)生。試卷答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.A3.B4.D5.A6.B7.A8.D9.A10.C11.C12.C13.A14.A15.C16.B17.D18.B19.A20.C二、綜合應(yīng)用題21.算法步驟：i=0whilei<n:ifL[i]!=x:L[i-1]=L[i]#將當(dāng)前元素前移else:n=n-1#線性表長度減1i=i+1解析思路：采用一次遍歷的方法，使用兩個(gè)指針（或索引）i和j。i用于遍歷線性表，j用于指向當(dāng)前有效元素的下一個(gè)存儲(chǔ)位置。當(dāng)遇到不等于x的元素時(shí)，將其移到j(luò)指向的位置，然后j自增。當(dāng)遇到等于x的元素時(shí)，直接將線性表的長度n減1，不移動(dòng)該元素，i繼續(xù)自增。遍歷結(jié)束后，線性表前n個(gè)元素為有效元素，且順序被打亂（需要重新調(diào)整）。該算法只需遍歷線性表一次，時(shí)間復(fù)雜度為O(n)。22.二叉樹形態(tài)：第一種形態(tài)：```50/\3060/\\204070```第二種形態(tài)：```50/\3070/\\204060```查找比較次數(shù)：第一種形態(tài)：比較50(不匹配),30(不匹配),40(不匹配),60(不匹配),70(匹配)。共比較5次。第二種形態(tài)：比較50(不匹配),30(不匹配),70(不匹配),40(不匹配),60(匹配)。共比較5次。解析思路：根據(jù)中序遍歷序列(30,40,50,60,70)和根節(jié)點(diǎn)50，可以確定30、40在50左側(cè)，且30在40左側(cè)；70在50右側(cè)。由此可以構(gòu)造出滿足條件的二叉樹形態(tài)。查找值為45的元素時(shí)，在中序遍歷過程中，從根節(jié)點(diǎn)開始比較，根據(jù)二叉搜索樹的性質(zhì)，若當(dāng)前節(jié)點(diǎn)值大于目標(biāo)值，則只需在左子樹中查找；若小于目標(biāo)值，則只需在右子樹中查找。按順序遍歷上述兩種形態(tài)的樹，比較過程如上所示。23.算法步驟：1.將棧S中的所有元素依次出棧并入隊(duì)到隊(duì)列Q中，此時(shí)隊(duì)列Q中的元素序列為(a1,a2,...,an)。2.將隊(duì)列Q中的所有元素依次出隊(duì)并入棧到棧S中，此時(shí)棧S中的元素序列為(an,a(n-1),...,a1)，實(shí)現(xiàn)了逆置。解析思路：棧是后進(jìn)先出（LIFO）結(jié)構(gòu)，隊(duì)列是先進(jìn)先出（FIFO）結(jié)構(gòu)。要利用棧和隊(duì)列的混合操作實(shí)現(xiàn)棧的逆置，可以利用隊(duì)列的FIFO特性來“反轉(zhuǎn)”元素的順序。首先將棧中的元素通過出棧并入隊(duì)操作轉(zhuǎn)移到隊(duì)列中，這個(gè)過程不改變元素的相對順序。然后，再將隊(duì)列中的元素通過出隊(duì)并入棧操作轉(zhuǎn)移回棧中，由于隊(duì)列的FIFO特性，元素會(huì)以相反的順序進(jìn)入棧中，從而實(shí)現(xiàn)棧的逆置。該算法需要兩次遍歷所有元素（一次出棧并入隊(duì)，一次出隊(duì)并入棧），時(shí)間復(fù)雜度為O(n)。24.計(jì)算過程：(1)物理塊號(hào)=地址/段長=F2A8H/100H=2A8H=1056(十進(jìn)制)(2)Cache組號(hào)=物理塊號(hào)mod組數(shù)=1056mod128=96(十進(jìn)制)=60H(十六進(jìn)制)(3)命中判斷：查找組號(hào)60H的塊狀態(tài)，塊96(E=1)。因?yàn)橛行籈=1，所以發(fā)生命中。解析思路：(1)計(jì)算物理塊號(hào)：主存地址空間為1MB(2^20字節(jié))，每段256塊(2^8字節(jié))，所以每塊大小為256字節(jié)(2^8字節(jié))。地址F2A8H轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制為41992。物理塊號(hào)=41992/256=164。轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制為2A8H。(2)計(jì)算組號(hào)：Cache直接映射，組號(hào)=物理塊號(hào)mod組數(shù)?？倝K數(shù)=主存容量/塊大小=1MB/256B=4096塊。組數(shù)=128。組號(hào)=164mod128=96。(3)命中判斷：根據(jù)組號(hào)96(即塊號(hào)2A8H在Cache中的位置)，查看其有效位。若E=1，則命中；若E=0，則未命中。根據(jù)題目給出的狀態(tài)，塊96的E=1，故發(fā)生命中。若未命中，則根據(jù)LRU替換策略，替換出該組中有效位為0的最久未使用塊。題目中該組只有塊0和塊2有效，LRU會(huì)替換出塊1。25.區(qū)別與聯(lián)系：區(qū)別：*進(jìn)程是資源分配的基本單位，擁有獨(dú)立的地址空間和系統(tǒng)資源（如內(nèi)存、文件描述符）；線程是CPU調(diào)度的基本單位，多個(gè)線程共享所屬進(jìn)程的地址空間和資源。*一個(gè)進(jìn)程可以包含多個(gè)線程，但一個(gè)線程只能屬于一個(gè)進(jìn)程。*進(jìn)程之間切換需要保存和恢復(fù)更多的狀態(tài)信息（包括地址空間），開銷較大；線程之間切換只需保存和恢復(fù)寄存器狀態(tài)和程序計(jì)數(shù)器，開銷較小。聯(lián)系：*線程存在于進(jìn)程之內(nèi)，是進(jìn)程的一個(gè)執(zhí)行流。*進(jìn)程為線程提供運(yùn)行環(huán)境（地址空間、資源等）。*多線程可以在單個(gè)進(jìn)程中并發(fā)執(zhí)行，提高程序的并發(fā)性和效率。多線程優(yōu)勢場景：*CPU密集型任務(wù)：可以將任務(wù)分解為多個(gè)子任務(wù)由不同線程并行執(zhí)行，充分利用多核CPU資源，加速任務(wù)完成。*I/O密集型任務(wù)：一個(gè)線程在等待I/O操作完成時(shí)，CPU可以切換到另一個(gè)線程執(zhí)行計(jì)算任務(wù)，提高CPU利用率，實(shí)現(xiàn)并發(fā)。*用戶界面（UI）響應(yīng)：將耗時(shí)操作放在后臺(tái)線程執(zhí)行，避免阻塞主UI線程，保持界面流暢。例子：操作系統(tǒng)的文件管理器，前臺(tái)線程響應(yīng)用戶操作（如拖拽、打開窗口），后臺(tái)線程負(fù)責(zé)實(shí)際讀取、寫入文件。26.死鎖定義：死鎖是指兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行過程中，因爭奪資源而造成的一種相互等待的現(xiàn)象，若無外力作用，這些進(jìn)程都將無法向前推進(jìn)。必要條件：1.互斥（MutualExclusion）：